Проект по физике на тему "Ветрогенератор"

Муниципальное бюджетное  общеобразовательное  учреждение  

Баганская   средняя  общеобразовательная  школа №1

Исследовательский проект

по теме «Ветрогенератор - как альтернативный источник энергии».

                  Секция: «Инженерные проекты»

                  Номинация: «Технический проект»

Баган  2018 год

Оглавление.

1. Введение………………………………………………………………3-4
2. Методика исследования……………………………………………. ..4
3. Основная часть……………………………………………………….5-8

    3.1 Устройство ветрогенератора…………………………………...….7

4. Вывод…………………………………………………………………. .9
5. Заключение ……………………………………………………………9
6. Перспективы……………….…………………………………………..9
7. Список литературы………………………………………………….... 9

Введение

На сегодняшний день актуальна проблема исчерпаемости природных ресурсов и ухудшение экологии Земли. Запасы органического топлива истощается и его использование во всевозрастающих объёмах ведёт к загрязнению окружающей среды. В будущем неизбежно сокращение потребления органического топлива и его замена другими источниками энергии. Использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) наиболее привлекательна т.к оно не нарушает естественного баланса энергии, получаемой нашей планеты. В ближайшем будущем ожидается значительный рост использования ВИЭ. К ВИЭ относятся: солнечная радиация, энергия ветра, энергия рек, приливов и волн.    

Наблюдая за природой, можно заметить, что ветра на Земле дуют постоянно   - от легкого ветерка, несущего желанную прохладу в летний зной, до могучих ураганов, приносящих неисчислимый урон и разрушения. Ветра, дующие на просторах нашей страны, могли бы легко удовлетворить все ее потребности в электроэнергии!

Энергию ветра люди используют уже давно. Первые простейшие ветродвигатели применяли в глубокой древности в Египте и Китае на мельницах. Там пользовались механической энергией, получаемой благодаря ветру. Генератор же может эту энергию преобразовывать в электрическую. Так люди придумали ветрогенератор.

В связи с ростом цен на энергоносители, все больше владельцев частных домов обращаются к возобновляемым и нетрадиционным источникам энергии, таких как ветровая, солнечная, гидроэнергия и геотермальная. Размышляя над тем, какой источник энергии выбрать  для создания,  пришёл к выводу, что это будет ветер.

Актуальность проекта связана с ожидаемым исчерпанием традиционных источников углеводородного сырья, которые сегодня используются как основные первичные источники энергии. В частности, ветер является практически неисчерпаемым источником, и потому может служить реальной основой устойчивого развития человечества.

Цель исследовательской работы – изучить принцип действия ветрогенератора.

Задачи:

1.  познакомиться с физическими основами работы генератора;
2.  создать действующую модель ветрогенератора и исследовать его работу.

Сроки выполнения: 01.03.2018-15.04.2018

Объем полученных материалов: ветрогенератор

Гипотеза: предполагаю возможность создания ветрогенератора собственными руками, подтверждение его работоспособности и экологичности.

Методика исследования

1. Сбор информации и изучение литературы о генераторах и ветрогенераторах.
2. Сбор необходимого материала для конструирования макета.
3. Создание  макета ветрогенератора.
4. Проверка на работоспособность.

                Основная часть

Теоретическая часть

Генератором в электротехнике называют устройство, при помощи которого энергия механического типа преобразуется в электрическую. Такие устройства широко применяются на производстве и в некоторых технических системах, к примеру в автомобилях. В основе работы генератора лежит явление электромагнитной индукции.

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока, электрического поля или электрической поляризации при изменении во времени магнитного поля или при движении материальной среды в магнитном поле.

Индуктированную ЭДС, а, следовательно, и индукционный ток можно получить не только в прямолинейном проводнике, но и в проводнике, свитом в катушку.

При движении внутри катушки постоянного магнита в ней индуктируется ЭДС за счет того, что магнитный поток магнита пересекает витки катушки, т. е. точно так же, как это было при движении прямолинейного проводника в поле магнита.

Практическая часть

Для создания генератора, работающего он ветра, мне понадобилось сделать четыре катушки индуктивности(1). Их я закрепил на одинаковом радиусе от центра под углом девяносто градусов. Ось данного генератора будет являться шпилька(2), заточенная с одной стороны. Это сделано для того, чтобы она могла вращаться в центре окружности, на которой расположены катушки индуктивности. На данную ось закреплены магниты(3) и лопасти винта(4). Сама же шпилька продевается в отверстие двух пластин(5), которые не дадут шпильке отклоняться в стороны, но позволят ей вращаться.

Устройство ветрогенератора:

1. Катушка индуктивновсти
2. Шпилька
3. Постоянные магниты
4. Лопасти винта
5. Крепёжные пластины

            3

            1

            5

            2  

            4

                                   (рис.1)                                        

                              (рис.2)                                                                            

Вывод

Изучил принцип действия ветрогенератора, создал макет  и исследовал его работу.

Перспективы

 В дальнейшем желаю сделать генератор на постоянном токе, убрать скачки напряжения и измерить мощность.

Заключение

На основе вышесказанного, можно сделать вывод, что способ добычи электроэнергии с помощью ветрогенератора, является экологичным и с каждым днём набирается большие обороты.

Список литературы

1. https://www.kakprosto.ru/kak-857081-princip-deystviya-generatora-peremennogo-toka
2. https://electric-220.ru/news/generator_peremennogo_toka_princip_dejstvija/2013-05-01-378
3. https://yandex.ru/images/search?text=из%20чего%20состоит%20ветрогенератор%20схема&lr=65
4. https://yandex.ru/search/?text=принцип%20действия%20генератора%20переменного%20тока&lr=65